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公開番号2023136271
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-09-29
出願番号2022041795
出願日2022-03-16
発明の名称電解セル
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C25B 3/26 20210101AFI20230922BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】二酸化炭素の還元処理を効率的かつ安定的に行うことができる電気化学反応装置の電解セルを提供すること。
【解決手段】電解セル20の流体流路41は、カソード側第1流路構造体21のカソード22と反対側の面にチューブ81よりも小さい幅の細長形状の凹部として形成され、チューブ81が跨るように突き当てられる導入部42と、カソード側第1流路構造体21のカソード22と反対側の面にチューブ82よりも小さい幅の細長形状の凹部として形成され、チューブ82が跨るように突き当てられる流出部43と、カソード側第1流路構造体21のカソード22側の面に溝状に形成され、上流側の端部が導入部42に接続されるとともに下流側の端部が流出部43に接続される接触部44と、を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
カソード及びアノードを備え、二酸化炭素を分解する電解セルであって、
前記カソード又は前記アノードである電極に対して流体を接触させる流体流路を有する板状の流路構造体と、
前記流体流路の上流側に接続され、前記流体を供給する流入側供給管と、
前記流体流路の下流側に接続され、前記流体を供給する流出側供給管と、
を備え、
前記流体流路は、
前記流路構造体の前記電極と反対側の面に前記流入側供給管よりも小さい幅の細長形状の凹部として形成され、前記流入側供給管が跨るように突き当てられる導入部と、
前記流路構造体の前記電極と反対側の面に前記流出側供給管よりも小さい幅の細長形状の凹部として形成され、前記流出側供給管が跨るように突き当てられる流出部と、
前記流路構造体の前記電極側の面に溝状に形成され、上流側の端部が前記導入部に接続されるとともに下流側の端部が前記流出部に接続される複数の接続部と、
を有する電解セル。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記接続部の上流側の端部と前記導入部の下流側の端部が前記流路構造体の厚み方向で重なって前記導入部と前記接続部が連通し、
前記接続部の下流側の端部と前記流出部の上流側の端部が前記流路構造体の厚み方向で重なって前記流出部と前記接続部が連通する請求項１に記載の電解セル。
【請求項３】
前記導入部と前記接続部の接続箇所は、前記導入部における凹部の側面と底面を跨るように形成され、
前記流出部と前記接続部の接続箇所は、前記流出部における凹部の側面と底面を跨るように形成される請求項２に記載の電解セル。
【請求項４】
前記導入部及び前記流出部は、いずれも長円形状に形成される請求項１から３の何れかに記載の電解セル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、カソード及びアノードを備え、二酸化炭素を分解する電解セルに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
排ガスや大気中の二酸化炭素を回収し、電気化学的に還元して有価物を得る技術は、カーボンニュートラルを達成する可能性のある有望な技術である。
【０００３】
この種の二酸化炭素を回収する技術としては、ガス中の二酸化炭素を固体又は液体の吸着剤に物理的又は化学的に吸着させた後、熱等のエネルギーによって脱離させて利用する技術が知られている。また、二酸化炭素を電気化学的に還元する技術としては、ガス拡散層の電解液と接する側に二酸化炭素還元触媒を用いて触媒層を形成したカソードに対し、ガス拡散層の触媒層とは反対側から二酸化炭素ガスを供給して電気化学的に還元する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１８／２３２５１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カーボンニュートラルの達成のためには経済性を向上させることが課題となる。経済性の向上のためには、エネルギー効率を高めて二酸化炭素の損失を小さくすることが求められる。エネルギー効率の向上には、電気化学反応装置の電解セルにおける二酸化炭素の還元処理の効率化及び安定化が効果的である。この点、従来技術には還元処理の更なる効率化及び安定化という観点で改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、二酸化炭素の還元処理を効率的かつ安定的に行うことができる電気化学反応装置の電解セルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、カソード（例えば、後述のカソード２２）及びアノード（例えば、後述のアノード２６）を備え、二酸化炭素を分解する電解セル（例えば、後述の電解セル２０）であって、前記カソード又は前記アノードである電極に対して流体を接触させる流体流路（例えば、後述の流体流路４１）を有する板状の流路構造体（例えば、カソード側第１流路構造体２１、アノード側流路構造体１２１）と、前記流体流路の上流側に接続され、前記流体を供給する流入側供給管（例えば、後述のチューブ８１）と、前記流体流路の下流側に接続され、前記流体を供給する流出側供給管（例えば、後述のチューブ８２）と、を備え、前記流体流路は、前記流路構造体の前記電極と反対側の面に前記流入側供給管よりも小さい幅の細長形状の凹部として形成され、前記流入側供給管が跨るように突き当てられる導入部（例えば、後述の導入部４２）と、前記流路構造体の前記電極と反対側の面に前記流出側供給管よりも小さい幅の細長形状の凹部として形成され、前記流出側供給管が跨るように突き当てられる流出部（例えば、後述の流出部４３）と、前記流路構造体の前記電極側の面に溝状に形成され、上流側の端部が前記導入部に接続されるとともに下流側の端部が前記流出部に接続される接続部（例えば、後述の接触部４４）と、を有する電解セルに関する。
【０００８】
これにより、流入側供給管を導入部に突き当てるとともに流出側供給管を流出部に突き当てることにより、流入側供給管及び流出側供給管の接続位置が固定されるので、流体の供給及び排出を安定的に行うことができる。また、流入側供給管から供給される流体が導入部で拡散した上で複数の接続部に均等に流体を流すことができるとともに、流出部で拡散して流出側供給管を通じて流体を戻すことができる。即ち、複数の接続部への流体の均等な配分及びスムーズな合流を実現できる。
【０００９】
（２）（１）の電解セルにおいて、前記接続部の上流側の端部と前記導入部の下流側の端部が前記流路構造体の厚み方向で重なって前記導入部と前記接続部が連通し、前記接続部の下流側の端部と前記流出部の上流側の端部が前記流路構造体の厚み方向で重なって前記流出部と前記接続部が連通してもよい。
【００１０】
これにより、接続部の入口出口を精度良く設定できる。例えば、流路構造体の一側から切削加工を行うとともに反対側から切削加工を行うことで、精度良く同一の形状で製作できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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